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剪應力 - 教育百科
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國家教育研究院辭書
基本資料
| 英文： | shear stress |
| 作者： | 蔡益超 |
| 日期： | 2002年12月 |
| 出處： | 力學名詞辭典 |
辭書內容
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名詞解釋： 若接頭受一對拉力P的作用，其挿的受力情形與mnpq的自由體圖如下所述：在mn與pq兩斷面上，存在與斷面平行的內力V，稱為剪力，單位面積上的剪力稱為剪應力。如mn與pq斷面上的剪應力是均勻分佈的話，則剪應力τ=V/A，其中A為斷面積。 將上述觀念推廣，則一受力物體在某一點的應力狀態如圖所示，各平面上與該平面平行的應力均稱為剪應力，譬如τyz係作用在與y軸垂直的平面上，但指向z軸。其他如τyx,τxy,τxz,τzx,τzy等均為剪應力。 流體運動時，因流向橫斷面(cross section)上有流速的差異，而發生的剪力效應，以單位面積所受的剪力表現之，稱為剪應力。剪應力之發生，有因流體分子黏性而存在者，稱為黏性剪應力，表為τℓ＝μℓdu/dy；有因亂流之擾動，產生橫斷面上有流向的動量的傳輸而表現出來的剪力效應者，稱為亂流雷諾茲應力(turbulent Reynolds shear stress)，如 及等均是。迄今，不論是黏性剪應力或亂流剪應力，學理上咸認為與流向橫斷面上之流速梯度有關。其比值稱為分子黏性係數及亂流渦亂黏度(eddy viscosity)。不過亂流剪應力的詳細機制及組成方程式，則尚未有定論。 應力之定義為物體單位面積上所受之力。因為力及受力面積皆存方向性（向量），根據其定義，應力為一二階張量(second order tensor)，在三維空間內有九個分量，其中三個稱之為正應力(normal stress)，用以表示施力在單位受力面積上之投影量，在液體中之壓力即為正應力；其餘六個分量稱之為剪應力，表示包含於受力面積上施力分量之大小。所謂的流體，即定義為在剪應力之作用下，產生連續性地變形之物質，而不論剪應力之大小。剪應力與伴隨之流體變形速率間之關係，為研究黏性流體力學之基石。流體變形速率亦稱剪率(shear rate)。附圖為一二維直角座標系中應力符號之說明。 圖中σxx,σyy分別為法線為平面及平面上之正應力，τyx為作用於法線為Y向之平面而方向為x軸正向之剪應力。在二維空間時，應力張量有4個分量，亦即σxx,σyy τxy及τyx。 |
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| 資料來源： | 國家教育研究院_剪應力 |
| 授權資訊： | 資料採「 創用CC-姓名標示- 禁止改作 臺灣3.0版授權條款」釋出 |